(57)【要約】  適切にドライバーの操舵負荷を低減可能な操舵支援装置を提供する。  車両を運転するドライバーの操舵操作を支援する操舵支援装置であって、ドライバーの操舵力を補助する補助トルクを車両の操舵装置に発生させる補助トルク発生手段と、車両が走行車線の曲率に応じた旋回走行をするよう補助トルクを制御する第１トルク制御手段と、車両の走行位置を走行車線の中央線へ近づけるよう補助トルクを制御する第２トルク制御手段と、車両が車線変更中であるか否かを判定する車線変更判定手段と、車両が車線変更中であると判定された場合、第２トルク制御手段による補助トルクの制御を抑制する制御抑制手段とを備える操舵支援装置。
2011111121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を運転するドライバーの操舵操作を支援する操舵支援装置であって、
前記ドライバーの操舵力を補助する補助トルクを前記車両の操舵装置に発生させる補助トルク発生手段と、
前記車両が前記走行車線の曲率に応じた旋回走行をするよう前記補助トルクを制御する第１トルク制御手段と、
前記車両の走行位置を前記走行車線の中央線へ近づけるよう前記補助トルクを制御する第２トルク制御手段と、
前記車両が車線変更中であるか否かを判定する車線変更判定手段と、
前記車両が車線変更中であると判定された場合、前記第２トルク制御手段による前記補助トルクの制御を抑制する制御抑制手段とを備える操舵支援装置。
【請求項２】
前記車両の前方の画像を撮像する撮像手段と、
前記車両の走行車線の曲率を前記画像に基づいて算出する曲率算出手段と、
前記走行車線の中央線から前記車両までのオフセット距離を算出するオフセット距離算出手段と、
前記車両の進行方向を示す直線と前記走行車線の中央線とが成す偏向角を算出する偏向角算出手段とを備え、
前記第１トルク制御手段は、前記車両が当該曲率に応じた旋回走行をするよう前記曲率算出手段によって算出された前記曲率に応じて前記補助トルクを制御し、
前記第２トルク制御手段は、前記車両の走行位置を前記車線の中央線へ近づけるよう前記補助トルクを前記オフセット距離および前記偏向角の少なくとも何れか１つに応じて制御することを特徴とする、請求項１に記載の操舵支援装置。
【請求項３】
前記車両が車線変更中である場合、当該車両の車線変更方向が左右何れであるかを判別する車線変更方向判別手段と、
前記第２トルク制御手段による前記補助トルクによって前記車両が旋回する際の旋回方向が左右何れであるかを判別する補助トルク作用方向判別手段とを備え、
前記制御抑制手段は、前記車両が車線変更中であると判定され、且つ前記車線変更方向と前記旋回方向とが一致しない場合にのみ、前記第２トルク制御手段による前記補助トルクの制御を抑制することを特徴とする、請求項１および２の何れか１つに記載の操舵支援装置。
【請求項４】
前記車線変更判定手段は、前記車両に備えられた方向指示器が操作されている場合、前記車両が車線変更中であると判定し、前記方向指示器が操作されていない場合、前記車両が車線変更中でないと判定する、請求項１に記載の操舵支援装置。
【請求項５】
前記車両のドライバーの操作による操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段をさらに備え、
前記車線変更判定手段は、前記操舵トルクが所定の操舵トルク閾値以上である場合、前記車両が車線変更中であると判定し、前記操舵トルクが前記操舵トルク閾値未満である場合、前記車両が車線変更中でないと判定する、請求項１に記載の操舵支援装置。
【請求項６】
前記操舵トルク閾値を前記車両の走行車線の曲率に応じて算出する操舵トルク閾値算出手段をさらに備える、請求項５に記載の操舵支援装置。
【請求項７】
前記車両の操舵角を検出する操舵角検出手段をさらに備え、
前記車線変更判定手段は、前記操舵角が所定の操舵角閾値以上である場合、前記車両が車線変更中であると判定し、前記操舵角が前記前記操舵角閾値未満である場合、前記車両が車線変更中でないと判定する、請求項１に記載の操舵支援装置。
【請求項８】
前記操舵角閾値を前記車両の走行車線の曲率に応じて算出する操舵角閾値算出手段をさらに備える、請求項７に記載の操舵支援装置。
【請求項９】
前記車線変更判定手段は、前記オフセット距離が所定の距離閾値以上である場合、前記車両が車線変更中であると判定し、前記オフセット距離が前記距離閾値未満である場合、前記車両が車線変更中でないと判定する、請求項２に記載の操舵支援装置。
【請求項１０】
前記走行車線の幅を算出する車線幅算出手段と、
前記距離閾値を前記車両の走行車線の幅に応じて算出する閾値算出手段とをさらに備える、請求項９に記載の操舵支援装置。
【請求項１１】
前記車線変更判定手段は、前記車両に備えられたハザードランプが操作されている場合、前記車両が車線変更中であると判定し、前記ハザードランプが操作されていない場合、前記車両が車線変更中でないと判定する、請求項１に記載の操舵支援装置。
【請求項１２】
前記第２トルク制御手段は、前記オフセット距離および前記偏向角に所定のゲイン値を乗じて算出した値が大きいほど、前記補助トルクが大きくなるよう当該補助トルクを制御し、
前記制御抑制手段は、前記車両が車線変更中であると判定された場合、前記ゲイン値を、前記車両が車線変更中でないと判定された場合に比べて小さな値に変更することによって前記第２トルク制御手段による前記補助トルクの制御を抑制することを特徴とする、請求項２に記載の操舵支援装置。
【請求項１３】
前記第２トルク制御手段は、前記オフセット距離および前記偏向角が大きいほど、前記補助トルクが大きくなるよう当該補助トルクを制御し、
前記制御抑制手段は、前記車両が車線変更中であると判定された場合、前記第２トルク制御手段に入力される前記オフセット距離および前記偏向角の値を、前記車両が車線変更中でないと判定された場合に比べて小さな値に補正することによって前記第２トルク制御手段による前記補助トルクの制御を抑制することを特徴とする、請求項２に記載の操舵支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵支援装置に関し、より特定的には、車両のドライバーの操舵力を補助する操舵支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両を運転するドライバーの負担を軽減するべく、車両の走行状態に応じてドライバーの操舵力を補助するための補助トルクをステアリングに付与する操舵支援装置が開発されている。このような操舵支援装置の一種として、自車両の位置を当該車線内に維持するように、ステアリングに補助トルクを付与する操舵支援装置が開発されている。このような操舵支援装置は、所謂、ＬＫＡシステム（Lane Keeping Assist System）として知られている。【０００３】
上記のような操舵支援装置の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示される操舵制御装置は、車両が走行車線の中心を走行するために必要な車両の横方向の目標加速度を算出する。そして、操舵制御装置は、車両の横方向の加速度が当該目標加速度に達するために必要な補助トルクをステアリングに付与する。操舵制御装置は、上述の目標加速度を算出する際に、車両が走行する車線の曲率に基づいたフィードフォワード制御によって当該目標加速度を制御する。また、操舵制御装置は、車両の走行車線の中心線から当該車両までの距離等に基づいたフィードバック制御によって目標加速度を制御する。このようなフィードフォワード制御、およびフィードバック制御によれば、車両が走行車線の中心を当該車線に沿って走行するようステアリングのトルクが制御される。【０００４】
なお、上述した操舵支援装置の制御によれば、車両の車線変更中、すなわち、車両が現在の走行車線から意図的に離脱しようとしている際にも、車両を車線中央に戻す方向へ補助トルクが発生してしまう場合がある。そこで、一般的には、上記のような操舵支援装置は、車両に搭載された方向指示器が動作している間、補助トルクの発生を停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１８６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の操舵支援装置の制御処理では、ドライバーにとって補助トルクが必要な状況においても補助トルクの発生が停止してしまう場合があった。【０００７】
例えば、車両がカーブ区間を走行している状況を想定する。通常、車両がカーブ区間を走行している間、操舵支援装置は、ドライバーの操舵負荷を軽減するべくカーブに応じた補助トルクを発生させる。ここで、ドライバーがカーブ区間を走行中に車線変更を行うために方向指示器を操作すると、操舵支援装置は、当該時点まで出力していた補助トルクを停止してしまう。そして、補助トルクの発生が急に停止すると、ドライバーの操舵負荷が急激に増加してしまう場合があった。このような場合、操舵負荷の増加によってドライバーがストレスを感じる可能性があった。【０００８】
本発明は上記の課題を鑑みて成されたものであり、適切にドライバーの操舵負荷を低減可能な操舵支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、本発明の第１の局面は、車両を運転するドライバーの操舵操作を支援する操舵支援装置であって、ドライバーの操舵力を補助する補助トルクを車両の操舵装置に発生させる補助トルク発生手段と、車両が走行車線の曲率に応じた旋回走行をするよう補助トルクを制御する第１トルク制御手段と、車両の走行位置を走行車線の中央線へ近づけるよう補助トルクを制御する第２トルク制御手段と、車両が車線変更中であるか否かを判定する車線変更判定手段と、車両が車線変更中であると判定された場合、第２トルク制御手段による補助トルクの制御を抑制する制御抑制手段とを備える操舵支援装置である。【００１０】
第２の局面は、第１の局面において、車両の前方の画像を撮像する撮像手段と、車両の走行車線の曲率を画像に基づいて算出する曲率算出手段と、走行車線の中央線から車両までのオフセット距離を算出するオフセット距離算出手段と、車両の進行方向を示す直線と走行車線の中央線とが成す偏向角を算出する偏向角算出手段とを備え、第１トルク制御手段は、車両が当該曲率に応じた旋回走行をするよう曲率算出手段によって算出された曲率に応じて補助トルクを制御し、第２トルク制御手段は、車両の走行位置を車線の中央線へ近づけるよう補助トルクをオフセット距離および偏向角の少なくとも何れか１つに応じて制御することを特徴とする。【００１１】
第３の局面は、第１および第２の局面の何れか１つにおいて、車両が車線変更中である場合、当該車両の車線変更方向が左右何れであるかを判別する車線変更方向判別手段と、第２トルク制御手段による補助トルクによって車両が旋回する際の旋回方向が左右何れであるかを判別する補助トルク作用方向判別手段とを備え、制御抑制手段は、車両が車線変更中であると判定され、且つ車線変更方向と旋回方向とが一致しない場合にのみ、第２トルク制御手段による補助トルクの制御を抑制することを特徴とする。【００１２】
第４の局面は、第１の局面において、車線変更判定手段は、車両に備えられた方向指示器が操作されている場合、車両が車線変更中であると判定し、方向指示器が操作されていない場合、車両が車線変更中でないと判定することを特徴とする。【００１３】
第５の局面は、第１の局面において、車両のドライバーの操作による操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段をさらに備え、車線変更判定手段は、操舵トルクが所定の操舵トルク閾値以上である場合、車両が車線変更中であると判定し、操舵トルクが操舵トルク閾値未満である場合、車両が車線変更中でないと判定することを特徴とする。【００１４】
第６の局面は、第５の局面において、操舵トルク閾値を車両の走行車線の曲率に応じて算出する操舵トルク閾値算出手段をさらに備えることを特徴とする。【００１５】
第７の局面は、第１の局面において、車両の操舵角を検出する操舵角検出手段をさらに備え、車線変更判定手段は、操舵角が所定の操舵角閾値以上である場合、車両が車線変更中であると判定し、操舵角が操舵角閾値未満である場合、車両が車線変更中でないと判定することを特徴とする。【００１６】
第８の局面は、第７の局面において、操舵角閾値を車両の走行車線の曲率に応じて算出する操舵角閾値算出手段をさらに備えることを特徴とする。【００１７】
第９の局面は、第２の局面において、車線変更判定手段は、オフセット距離が所定の距離閾値以上である場合、車両が車線変更中であると判定し、オフセット距離が距離閾値未満である場合、車両が車線変更中でないと判定することを特徴とする。【００１８】
第１０の局面は、第９の局面において、走行車線の幅を算出する車線幅算出手段と、距離閾値を車両の走行車線の幅に応じて算出する閾値算出手段とをさらに備えることを特徴とする。【００１９】
第１１の局面は、第１の局面において、車線変更判定手段は、車両に備えられたハザードランプが操作されている場合、車両が車線変更中であると判定し、ハザードランプが操作されていない場合、車両が車線変更中でないと判定することを特徴とする。【００２０】
第１２の局面は、第２の局面において、第２トルク制御手段は、オフセット距離および偏向角に所定のゲイン値を乗じて算出した値が大きいほど、補助トルクが大きくなるよう当該補助トルクを制御し、制御抑制手段は、車両が車線変更中であると判定された場合、ゲイン値を、車両が車線変更中でないと判定された場合に比べて小さな値に変更することによって第２トルク制御手段による補助トルクの制御を抑制することを特徴とする。【００２１】
第１３の局面は、第２の局面において、第２トルク制御手段は、オフセット距離および偏向角が大きいほど、補助トルクが大きくなるよう当該補助トルクを制御し、制御抑制手段は、車両が車線変更中であると判定された場合、第２トルク制御手段に入力されるオフセット距離および偏向角の値を、車両が車線変更中でないと判定された場合に比べて小さな値に補正することによって第２トルク制御手段による補助トルクの制御を抑制することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
第１の局面によれば、適切にドライバーの操舵負荷を低減することができる。具体的には、第１の局面によれば、車両が車線変更中であると判定された場合、車両の走行位置を走行車線の中央線へ近づけるための補助トルクの制御が抑制され、車線の曲率に応じた旋回走行をするための補助トルクの制御のみが実行される。したがって、車線変更時等のドライバーが意図的に現在の走行車線から離脱しようとする際に、車両を走行車線の中央線へ戻そうとする補助トルクの発生は抑制される。一方、カーブ走行等に必要な補助トルクは車線変更の前後を通して継続的に発生する。したがって、ドライバーは少ない操舵負荷で快適に車両を操作することができる。【００２３】
第２の局面によれば、補助トルクを走行車線の形状、および走行車線の中央線に対する車両の相対位置に基づいて適切に制御することができる。【００２４】
第３の局面によれば、車両が車線変更している間、第２トルク制御手段による補助トルクの作用方向と、車両の車線変更方向とが異なる場合にのみ第２トルク制御手段の制御が抑制される。言い換えれば、車両が車線変更中であっても、第２トルク制御手段による補助トルクの作用方向と、車両の車線変更方向とが同方向である場合には第２トルク制御手段の制御が通常通り実行される。すなわち、ドライバーの意図に沿う作用方向については第２トルク制御手段による補助トルクの増加制御が可能となる。したがって、例えば、横風等の外乱によって車両がドライバーの意図に反する方向へ動いた際などにおいて、第１トルク制御手段だけでなく第２トルク制御手段によりドライバーの意図する方向へ補助トルクを増加させることができる。そのため、ドライバーは第２トルク制御手段の制御が抑制されている場合に比べて小さな操舵負荷で意図する方向へ操舵操作を行うことができる。【００２５】
第４の局面によれば、車両が車線変更中であるか否かを、方向指示器が操作されているか否かに応じて簡単な処理で判定することができる。【００２６】
第５の局面によれば、車両が車線変更中であるか否かを、操舵トルクの大きさに応じて簡単な処理で判定することができる。【００２７】
第６の局面によれば、操舵トルク閾値を走行車線の曲率に応じて適切な値に設定することができる。したがって、車両が車線変更中であるか否かを正確に判定することができる。【００２８】
第７の局面によれば、車両が車線変更中であるか否かを、操舵角の大きさに応じて簡単な処理で判定することができる。【００２９】
第８の局面によれば、操舵角閾値を走行車線の曲率に応じて適切な値に設定することができる。したがって、車両が車線変更中であるか否かを正確に判定することができる。【００３０】
第９の局面によれば、車両が車線変更中であるか否かを、走行車線の中央線から車両までのオフセット距離に応じて簡単な処理で判定することができる。【００３１】
第１０の局面によれば、オフセット距離閾値を走行車線の幅に応じて適切な値に設定することができる。したがって、車両が車線変更中であるか否かを正確に判定することができる。【００３２】
第１１の局面によれば、ハザードランプが操作されている間、第２トルク制御手段による補助トルクの制御を抑制することができる。例えば、緊急時において、ドライバーがハザードランプを点灯させて車両を路肩へ移動させる場合がある。このような場合において、第１１の局面によれば、車両を車線の中央へ戻す補助トルクの発生が抑制されるため、ドライバーは容易に車両を操作することができる。【００３３】
第１２の局面によれば、ゲイン値を変更する簡単な処理で第２トルク制御手段による補助トルクの制御を容易に抑制することができる。また、ゲイン値の大きさを任意に調整することによって、第２トルク制御手段の制御の抑制具合を任意に調整することが可能である。【００３４】
第１３の局面によれば、第２トルク制御手段が補助トルクの値を決定する際に各種パラメータ（オフセット距離および偏向角）の値を補正する簡単な処理によって、当該第２トルク制御手段による補助トルクの制御を容易に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る操舵支援装置の構成を示すブロック図の一例である。
【図２】図２は、車線維持支援ＥＣＵ５０の制御に用いられる各種パラメータの定義を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る車線維持支援ＥＣＵ５０が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る車線維持支援ＥＣＵ５０が実行する演算処理の内容を示す制御ブロック図の一例である。
【図５】図５は、カーブ区間において車線変更を行う車両１００の走行軌跡を示す図である。
【図６】図６は、操舵支援装置が出力する補助トルクＴＡの値を示す図である。
【図７】図７は、ドライバーがステアリングに加える操舵トルクＴＭの値を示す図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係る車線維持支援ＥＣＵ５０が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例である。
【図９】図９は、第３の実施形態に係る車線維持支援ＥＣＵ５０が実行するフローチャートの一例である。
【図１０】図１０は、第３の実施形態に係る車線維持支援ＥＣＵ５０が実行するゲイン設定処理を示すフローチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る操舵支援装置１について説明する。操舵支援装置１は、ドライバーの操舵力を補助する装置である。以下に示す実施形態では、操舵支援装置１が車両１００に搭載される例について説明する。
【００３７】
先ず、図１を参照して操舵支援装置の構成について説明する。なお、図１は、第１の実施形態に係る操舵支援装置の構成を示すブロック図の一例である。図１に示すように、操舵支援装置は、前方監視カメラ１０、画像処理ＥＣＵ１１、車速センサ２０、ヨーレートセンサ３０、方向指示器４０、車線維持支援５０、および操舵装置６０を備える。
【００３８】
前方監視カメラ１０は、車両１００の前方の画像（以下、前方画像と呼称する）を撮像装置である。前方監視カメラ１０は、典型的には、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等のイメージセンサを備えた撮像装置である。前方監視カメラ１０は、前方画像を撮像すると、当該前方画像を示すデータを画像処理ＥＣＵ１１へ送信する。
【００３９】
画像処理ＥＣＵ１１は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの情報処理装置、メモリなどの記憶装置、およびインターフェース回路などを備える画像処理装置である。画像処理ＥＣＵ１１は、車両１００が現在走行している車線（以下、走行車線と呼称する）の曲率Ｒを前方監視カメラ１０から受信した前方画像に基づいて算出する。なお、画像処理ＥＣＵ１１は従来周知の任意の手法を用いて道路曲率Ｒを算出して良い。画像処理ＥＣＵ１１は、曲率Ｒを算出すると、当該曲率Ｒを示すデータを車線維持支援ＥＣＵ５０へ送信する。
【００４０】
車速センサ２０は、車両１００の車速Ｖを検出するセンサ装置である。なお、車速センサ２０は従来周知の任意の手法を用いて車速Ｖを検出して良い。車速センサ２０は、車速Ｖを検出すると、当該車速Ｖを示すデータを車線維持支援ＥＣＵ５０へ送信する。
【００４１】
ヨーレートセンサ３０は、車両１００のヨーレートωを検出するセンサ装置である。なお、ヨーレートセンサ３０は従来周知の任意の手法を用いてヨーレートωを検出して良い。ヨーレートセンサ３０は、ヨーレートωを検出すると、当該ヨーレートωを示すデータを車線維持支援ＥＣＵ５０へ送信する。なお、ヨーレートωの値は、図２に示すように、左方向の回転については正の値、右方向の回転については負の値で各々表されるものとする。なお、図２は、車線維持支援ＥＣＵ５０の制御に用いられる各種パラメータの定義を示す図である。
【００４２】
方向指示器４０は、車両１００のドライバーの操作を受け付け、当該操作に応じて車両１００の進行方向を車外へ表示する装置である。方向指示器４０は、ドライバーの操作を受け付ける操作レバーを備える。当該操作レバーは、ドライバーの操作によって左指示位置、原位置、右指示位置の何れかの位置に移動可能であり、通常は原位置に配置される。方向指示器４０は、ドライバーの操作によって操作レバーが左指示位置および右指示位置の何れかに移動されている間、ドライバーにより方向指示器４０が操作されている旨を示す指示器操作信号を車線維持支援ＥＣＵ５０へ送信する。
【００４３】
車線維持支援ＥＣＵ５０は、典型的には、ＣＰＵなどの情報処理装置、メモリなどの記憶装置、およびインターフェース回路などを備える処理装置である。車線維持支援ＥＣＵ５０は、上述各デバイスから入力された情報に基づいて、車両１００が走行車線に沿った走行を維持するために必要な目標横加速度Ｇｔを算出する。そして、車線維持支援ＥＣＵ５０は、算出した目標横加速度Ｇｔを示すデータを操舵装置６０が備える操舵制御ＥＣＵ６２へ送信する。なお、車線維持支援ＥＣＵ５０の処理の詳細については後述図３において説明する。
【００４４】
操舵装置６０は、ドライバーの操舵操作および車線維持支援ＥＣＵ５０からの制御情報に応じて車両１００の進行方向を変更する装置である。操舵装置６０は、ステアリングセンサ６１、操舵制御ＥＣＵ６２、および操舵アクチュエータ６３を備える。
【００４５】
ステアリングセンサ６１は、ドライバーのステアリング操作に関する情報を検出するセンサ装置である。ステアリングセンサ６１が検出する情報には、ドライバーの操作によりステアリングに加えられている操舵トルクＴＭ等が含まれる。ステアリングセンサ６１は、検出した操舵トルクＴＭ等の情報を操舵制御ＥＣＵ６２へ出力する。操舵制御ＥＣＵ６２は、典型的には、ＣＰＵなどの情報処理装置、メモリなどの記憶装置、およびインターフェース回路などを備える処理装置である。操舵制御ＥＣＵ６２は、車線維持支援ＥＣＵ５０およびステアリングセンサ６１から受信した情報に応じて操舵アクチュエータ６３を制御する。具体的には、操舵制御ＥＣＵ６２は、車両１００の横方向の加速度が目標横加速度Ｇｔを満たすために必要となる目標ステアリングトルク量を計算する。そして、操舵制御ＥＣＵ６２は、目標ステアリングトルク量に応じて補助トルクＴＡの値を算出する。操舵アクチュエータ６３は、典型的には、車両１００のステアリングシャフト（図示せず）に補助トルクＴＡを付与する電動モータである。
【００４６】
次いで、図３を参照して、車線維持支援ＥＣＵ５０が実行する処理について説明する。図３は、第１の実施形態に係る車線維持支援ＥＣＵ５０が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例である。車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００のＩＧ電源がオン状態に設定されている場合、図３に示す処理を実行する。車線維持支援ＥＣＵ５０は、図３のフローチャートの処理を開始すると、先ず、ステップＡ１の処理を実行する。
【００４７】
ステップＡ１において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＬＫＡシステムがオンか否か判定する。ＬＫＡシステムは、走行車線を維持するべく車両１００の走行を制御するシステムである。本発明に係る操舵支援装置１はＬＫＡシステムの一部として動作する。ＬＫＡシステムの動作状態のオン／オフはドライバーが車両１００に搭載されたスイッチ等のインターフェース（図示せず）を操作することによって任意に切り替え可能である。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＬＫＡシステムがオンであると判定した場合、処理をステップＡ２へ進める。一方、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＬＫＡシステムがオンでないと判定した場合、処理をステップＡ８へ進める。
【００４８】
ステップＡ２において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＦＦ制御加速度Ｇｆｆを算出する。具体的には、図４に示すように、先ず、車線維持支援ＥＣＵ５０は、画像処理ＥＣＵ１１から走行車線の曲率Ｒを、車速センサ２０から車速Ｖを、各々取得する。そして、車線維持支援ＥＣＵ５０は、曲率Ｒに車速Ｖの二乗した値、およびゲイン値ｋＲを順次乗じてＦＦ制御加速度Ｇｆｆを算出する。すなわち、ＦＦ制御加速度Ｇｆｆは、現在の走行車線の曲率に沿って車両１００が走行を継続するために必要な横方向の目標加速度を示す値である。なお、図４は、車線維持支援ＥＣＵ５０が実行する演算処理の内容を示す制御ブロック図の一例である。ゲイン値ｋＲは、車線維持支援ＥＣＵ５０に予め記憶された任意の定数である。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ステップＡ２の処理を完了すると、処理をステップＡ３へ進める。
【００４９】
ステップＡ３において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＦＢ制御加速度Ｇｆｂを算出する。具体的には、図４に示すように、先ず、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ヨーレートセンサ３０からヨーレートωを取得する。次いで、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ヨーレートωの時間積分値を車両１００のヨー角θとして算出する。ヨー角θは、図２に示すように、走行車線の中央線ＬＣに対する、車両１００の進行方向を示す軸線ＣＣの偏向角である。また、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ヨー角θに車速Ｖを乗じた値を時間積分してオフセット距離Ｄを算出する。オフセット距離Ｄは、図２に示すように、走行車線の中央線ＬＣから車両１００までの距離である。そして、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ヨー角θにゲイン値ｋθを、オフセット距離Ｄにゲイン値ｋＤを各々乗じた値を加算してＦＢ制御加速度Ｇｆｂを算出する。すなわち、ＦＢ制御加速度Ｇｆｂは、車両１００を走行車線の中央に戻すために必要な横方向の目標加速度を示す値である。ゲイン値ｋθおよびゲイン値ｋＤは、車線維持支援ＥＣＵ５０に予め記憶された任意の定数である。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ステップＡ３の処理を完了すると、処理をステップＡ４へ進める。
【００５０】
なお、上記ステップＡ３の処理では、車線維持支援ＥＣＵ５０が偏向角θをヨーレートωに基づいて算出する例について説明したが、車線維持支援ＥＣＵ５０は、前方画像に基づいて偏向角θを算出しても構わない。また、上記ではオフセット距離Ｄを偏向角θおよび車速Ｖに基づいて算出する例について説明したが、車線維持支援ＥＣＵ５０は、前方画像に基づいてオフセット距離Ｄを算出しても構わない。また、車線維持支援ＥＣＵ５０は、上記に限らず、従来周知の任意の手法を用いて偏向角θおよびオフセット距離Ｄを算出して良い。
【００５１】
また、上記ステップＡ２およびステップＡ３の処理の順序は逆であっても構わない。また、車線維持支援ＥＣＵ５０が上記ステップＡ２およびステップＡ３の処理を同時に実行可能である場合、これらの処理を同時に実行して構わない。
【００５２】
ステップＡ４において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００が車線変更中か否か判定する。具体的には、車線維持支援ＥＣＵ５０は、方向指示器４０が操作されているか否かを、方向指示器４０から送信される指示器操作信号に基づいて判定する。車線維持支援ＥＣＵ５０は、指示器操作信号を受信している場合、車両１００が車線変更中であると判定し、処理をステップＡ５へ進める。一方、車線維持支援ＥＣＵ５０は、指示器操作信号を受信していない場合、車両１００が車線変更中でないと判定し、処理をステップＡ６へ進める。
【００５３】
ステップＡ５において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＦＦ制御加速度ＧｆｆとＦＢ制御加速度Ｇｆｂとを加算した値を目標横加速度Ｇｔの値として算出する。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ステップＡ５の処理を完了すると、処理をステップＡ７へ進める。
【００５４】
ステップＡ６において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＦＦ制御加速度Ｇｆｆの値をそのまま目標横加速度Ｇｔの値として設定する。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ステップＡ６の処理を完了すると、処理をステップＡ７へ進める。
【００５５】
ステップＡ７において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、目標横加速度Ｇｔを操舵制御ＥＣＵ６２へ出力する。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ステップＡ７の処理を完了すると、処理をステップＡ８へ進める。
【００５６】
ステップＡ８において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００のＩＧ電源がオフ状態に設定されたか否か判定する。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＩＧ電源がオフ状態に設定されたと判定した場合、図３のフローチャートの処理を完了する。一方、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＩＧ電源がオン状態であると判定した場合、処理をステップＡ１へ戻す。
【００５７】
上述図３および図４に示した車線維持支援ＥＣＵ５０の処理によれば、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＦＦ制御加速度Ｇｆｆに基づいて目標横加速度Ｇｔを算出することによって、車両１００が走行車線の曲率Ｒに応じた旋回走行をするよう補助トルクＴＡを制御する。また、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＦＢ制御加速度Ｇｆｂに基づいて目標横加速度Ｇｔを算出することによって、車両１００の走行位置を走行車線の中央線へ近づけるよう補助トルクＴＡを制御する。以下、ＦＦ制御加速度Ｇｆｆに基づいた補助トルクＴＡの制御をフィードフォワード制御と呼称する。また、ＦＢ制御加速度Ｇｆｂに基づいた補助トルクＴＡの制御をフィードバック制御と呼称する。
【００５８】
車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００が車線変更をしていない場合、ＦＢ制御加速度ＧｆｂおよびＦＦ制御加速度Ｇｆｆの双方に基づいて目標横加速度Ｇｔを算出する。すなわち、車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００が車線変更をしていない間、フィードバック制御およびフィードフォワード制御の双方の制御によって補助トルクＴＡを制御する。一方、車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００が車線変更をしている間、ＦＢ制御加速度Ｇｆｂを考慮せず、ＦＦ制御加速度Ｇｆｆのみに基づいて目標横加速度Ｇｔを算出する。すなわち、車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００が車線変更をしている間、フィードバック制御による補助トルクＴＡの制御を停止し、フィードフォワード制御によってのみ補助トルクＴＡを制御する。
【００５９】
このような制御処理によれば、車両１００が車線変更している間、フィードバック制御が停止するため、車両１００を変更元の車線に引き戻す方向へ補助トルクが発生することがない。一方、フィードフォワード制御は車両１００が車線変更中においても実行されるため、カーブ走行に必要な補助トルクは発生する。したがって、操舵支援装置１によれば、ドライバーの操舵を妨げることなく、必要な補助トルクＴＡを操舵装置６０において発生させることができる。
【００６０】
次いで、操舵支援装置１によって適切な補助トルクＴＡが発生し、ドライバーの操舵負荷が好適に軽減される様子について具体的に説明する。以下、車両１００がカーブ区間において車線変更を行っている状況を例に説明する。図５は、カーブ区間において車線変更を行う車両１００の走行軌跡を示す図である。
【００６１】
図５において、位置Ｐ１、位置Ｐ２、位置Ｐ３、および位置Ｐ４は、時刻ｔ１、時刻ｔ２、時刻ｔ３、および時刻ｔ４における車両１００の位置を示す。時刻ｔ１において、車両１００は、カーブ区間内に進入し、カーブ走行を開始する。次いで、時刻ｔ２において、車両１００は、カーブの外側車線から内側車線へと車線変更を開始する。次いで、時刻ｔ３において、車両１００は、車線変更を完了する。そして、時刻ｔ４においてカーブ区間を抜けて直線道路を走行する。
【００６２】
車両１００が図５に示した経路を走行した場合における、補助トルクＴＡおよびドライバーの操舵負荷の変化について図６および図７を参照して説明する。なお、図６は、操舵支援装置が出力する補助トルクＴＡの値を示す図である。図７は、ドライバーがステアリングに加える操舵トルクＴＭの値を示す図である。図７に示す操舵トルクＴＭの値は、ドライバーの操舵負荷に比例するものと考えられる。
【００６３】
図６において、点線で示す値は従来の操舵支援装置により出力される補助トルクの値である。また、図７において、点線で示す値は従来の操舵支援装置による支援を受けたドライバーがステアリングに加える操舵トルクの値である。従来の操舵支援装置は、上述した通り、車両が車線変更をしている間、補助トルクを発生させる制御を停止する。そのため、図６に示す通り、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間、補助トルクの値が小さくなっている。その結果、図７に示す通り、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間、ドライバーがステアリングに加える操舵トルクが急激に増加してしまう。
【００６４】
一方、本発明に係る操舵支援装置１によれば、車両１００が車線変更をしている間、ヨー角θおよびオフセット距離Ｄに応じた補助トルクＴＡの制御が抑制されるが、曲率Ｒに応じた補助トルクＴＡの制御は継続的に実行される。そのため、図６に示す通り、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間においても補助トルクＴＡの値が極端に低減されることがない。なお、図６において、実線で示す値は操舵支援装置１により出力される補助トルクＴＡの値である。したがって、図７に示す通り、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間、ドライバーがステアリングに加える操舵トルクＴＭが増加することがない。なお、図７において、実線で示す値は操舵支援装置１による支援を受けたドライバーがステアリングに加える操舵トルクＴＭの値である。すなわち、操舵支援装置１によれば、ドライバーは、従来に比べ小さな操舵負荷で車両１００を操作することができる。
【００６５】
以上に示した通り、本発明第１の実施形態に係る操舵支援装置１によれば、車線変更を妨げる補助トルクの発生を抑制しつつ、必要な補助トルクを出力することができる。すなわち、操舵支援装置１によれば、適切にドライバーの操舵負荷を低減することができる。
【００６６】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、車両１００が車線変更を行っている間、常に、車線維持支援ＥＣＵ５０がフィードバック制御による補助トルクＴＡの制御を停止する例について説明したが、車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００が車線変更中であり、尚且つフィードバック制御による補助トルクがドライバーの操作を妨げると判定した場合に限り、フィードバック制御を停止しても構わない。具体的には、車線維持支援ＥＣＵ５０は、フィードバック制御による補助トルクによって車両１００が旋回する方向、すなわちＦＢ制御加速度Ｇｆｂの作用方向が、車両１００の車線変更方向と異なる場合、フィードバック制御による補助トルクがドライバーの操作を妨げると判定する。
【００６７】
以下、第２の実施形態に係る操舵支援装置について説明する。なお、第２の実施形態に係る操舵支援装置の構成は、車線維持支援ＥＣＵ５０が実行する処理、および方向指示器４０が出力する情報を除き、上述第１の実施形態と同様であるため、当該構成についての詳細な説明は省略する。
【００６８】
第２の実施形態に係る方向指示器４０は、操作レバーが操作されている間、左右何れの方向を指示しているかを示す指示方向信号を上述指示器操作信号とともに車線維持支援ＥＣＵ５０へ送信する。
【００６９】
次いで、第２の実施形態に係る車線維持支援ＥＣＵ５０が実行する処理について図８を参照して説明する。図８は、第２の実施形態に係る車線維持支援ＥＣＵ５０が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例である。図８において、上述第１の実施形態と同様の処理を行うステップについては同様の符号を付し、詳細な説明は省略する。第２の実施形態に係る車線維持支援ＥＣＵ５０は、図８のフローチャートの処理を開始すると、上述第１の実施形態と同様にしてステップＡ１からステップＡ３の処理を実行する。
【００７０】
第２の実施形態に係る車線維持支援ＥＣＵ５０は、ステップＡ４において、車両１００が車線変更中であると判定した場合、処理をステップＢ１へ進める。一方、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ステップＡ４において、車両１００が車線変更中でないと判定した場合、処理をステップＢ３へ進める。
【００７１】
ステップＢ１において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００の車線変更方向が左であるか否か判定する。具体的には、車線維持支援ＥＣＵ５０は、方向指示器４０から左方向を示す指示方向信号を受信しているか否か判定する。車線維持支援ＥＣＵ５０は、方向指示器４０から左方向を示す指示方向信号を受信している場合、車両１００の車線変更方向が左であると判定し、処理をステップＢ２へ進める。一方、車線維持支援ＥＣＵ５０は、方向指示器４０から左方向を示す指示方向信号を受信していない場合、車両１００の車線変更方向が右であると判定し、処理をステップＢ３へ進める。
【００７２】
ステップＢ２において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００のＦＢ制御加速度Ｇｆｂの作用方向が左であるか否か判定する。具体的には、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＦＢ制御加速度Ｇｆｂの値が正の値であるか否か判定する。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＦＢ制御加速度Ｇｆｂの値が正の値である場合、車両１００のＦＢ制御加速度Ｇｆｂの作用方向が左であると判定し、処理をステップＡ５へ進める。一方、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＦＢ制御加速度Ｇｆｂの値が負の値である場合、車両１００のＦＢ制御加速度Ｇｆｂの作用方向が右であると判定し、処理をステップＡ６へ進める。
【００７３】
ステップＢ３において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００のＦＢ制御加速度Ｇｆｂの作用方向が右であるか否か判定する。具体的には、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＦＢ制御加速度Ｇｆｂの値が負の値であるか否か判定する。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＦＢ制御加速度Ｇｆｂの値が負の値である場合、車両１００のＦＢ制御加速度Ｇｆｂの作用方向が右であると判定し、処理をステップＡ５へ進める。一方、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＦＢ制御加速度Ｇｆｂの値が正の値である場合、車両１００のＦＢ制御加速度Ｇｆｂの作用方向が左であると判定し、処理をステップＡ６へ進める。
【００７４】
第２の実施形態に係る車線維持支援ＥＣＵ５０は、ステップＡ５からステップＡ８までの処理については上述第１の実施形態と同様の処理を行う。
【００７５】
上述の通り、第２の実施形態に係る車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００が車線変更中であり、尚且つ車両１００の車線変更方向および加速度Ｇｆｂの作用方向が左右同じ方向である場合、ＦＦ制御加速度ＧｆｆとＦＢ制御加速度Ｇｆｂとを加算した値を目標横加速度Ｇｔの値として設定する。すなわち、車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００が車線変更中であり、尚且つ車線変更方向および加速度Ｇｆｂの作用方向が左右異なる方向である場合、フィードバック制御による補助トルクＴＡの制御を停止し、フィードフォワード制御のみにより補助トルクＴＡを制御する。
【００７６】
一方、車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００が車線変更中であり、車両１００の車線変更方向および加速度Ｇｆｂの作用方向が左右異なる方向である場合、ＦＦ制御加速度Ｇｆｆの値をそのまま目標横加速度Ｇｔの値として設定する。すなわち、車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００が車線変更中であり、尚且つ車線変更方向および加速度Ｇｆｂの作用方向が左右同方向である場合は、フィードフォワード制御およびフィードバック制御により補助トルクＴＡを制御する。
【００７７】
上記第２の実施形態に係る車線維持支援ＥＣＵ５０の処理によれば、車両１００が車線変更している間、フィードバック制御による補助トルクの作用方向がドライバーの意図に沿わない場合には、フィードフォワード制御による補助トルクＴＡの制御が停止される。したがって、第２の実施形態に係る操舵支援装置によれば、第１の実施形態に係る操舵支援装置と同様に、車線変更を妨げる補助トルクの発生を停止しつつ、カーブ走行等に必要な補助トルクを出力することができる。
【００７８】
さらに、上記車線維持支援ＥＣＵ５０の処理によれば、車線変更方向、すなわちドライバーの意図に沿う方向については、車線変更中であってもフィードバック制御による補助トルクの増加を許可する事ができる。したがって、例えば、車線変更時に横風等の外乱によって車両１００が、元の走行車線へ押し戻された際などに、フィードフォワード制御だけでなくフィードバック制御により車線変更方向への補助トルクを増加させることができる。故に、第２の実施形態に係る操舵支援装置によれば、車両１００のドライバーは、上記のような状況において、より少ない操舵負荷で車両１００の車線変更操作をすることができる。
【００７９】
なお、上記第２の実施形態では、車線維持支援ＥＣＵ５０が、車両１００の車線変更方向を指示方向信号に基づいて判別する例について説明したが、車線維持支援ＥＣＵ５０は他の任意の手法によって車両１００の車線変更方向を判別して構わない。例えば、車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００の操舵角や操舵トルクに基づいて車両１００の車線変更方向を判別しても良い。
【００８０】
（第３の実施形態）
上記第１および第２の実施形態では、車両１００の車線変更中において車線維持支援ＥＣＵ５０がフィードバック制御を停止する例について説明したが、車線維持支援ＥＣＵ５０は、フィードバック制御を完全に停止することなく当該制御を抑制する制御を行っても構わない。具体的には、車線維持支援ＥＣＵ５０は、フィードバック制御に係るゲイン値ｋＤおよびゲイン値ｋθを制御することによって、当該制御を抑制しても良い。
【００８１】
以下、第３の実施形態に係る操舵支援装置について説明する。なお、第３の実施形態に係る操舵支援装置の構成は、車線維持支援ＥＣＵ５０が実行する処理を除き、上述第１の実施形態と同様であるため、当該構成についての詳細な説明は省略する。
【００８２】
図９は、第３の実施形態に係る車線維持支援ＥＣＵ５０が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例である。車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００のＩＧ電源がオン状態に設定されている場合、図９に示す処理を実行する。車線維持支援ＥＣＵ５０は、図３のフローチャートの処理を開始すると、先ず、ステップＣ１の処理を実行する。
【００８３】
ステップＣ１において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、上述ステップＡ１の処理と同様にしてＬＫＡシステムがオンであるか否か判定する。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＬＫＡシステムがオンであると判定した場合、処理をステップＣ２へ進める。一方、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＬＫＡシステムがオンでないと判定した場合、処理をステップＣ７へ進める。
【００８４】
ステップＣ２において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ゲイン設定処理を実行する。ゲイン設定処理は、フィードバック制御に係るゲイン値ｋＤおよびゲイン値ｋθを制御する処理である。以下、図１０を参照してゲイン設定処理の詳細について説明する。なお、図１０は、第３の実施形態に係る車線維持支援ＥＣＵ５０が実行するゲイン設定処理を示すフローチャートの一例である。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ゲイン設定処理を開始すると、先ず、ステップＣ２１の処理を実行する。
【００８５】
ステップＣ２１において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、上述ステップＡ４と同様にして車両１００が車線変更中か否か判定する。車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００が車線変更中であると判定した場合、処理をステップＣ２２へ進める。一方、車線維持支援ＥＣＵ５０は、指示器操作信号を受信していない場合、車両１００が車線変更中でないと判定し、処理をステップＣ２４へ進める。
【００８６】
ステップＣ２２において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ゲイン値ｋθの値を通常値α１に設定する。通常値α１は、予め定められた任意の定数である。通常値α１は、車線維持支援ＥＣＵ５０の記憶装置に予め記憶される。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ステップＣ２２の処理を完了すると、処理をステップＣ２３に進める。
【００８７】
ステップＣ２３において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ゲイン値ｋＤの値を通常値β１に設定する。通常値β１は、予め定められた任意の定数である。通常値β１は、車線維持支援ＥＣＵ５０の記憶装置に予め記憶される。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ステップＣ２３の処理を完了すると、ゲイン設定処理を完了し、処理を図９のステップＣ３へ進める。
【００８８】
ステップＣ２４において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ゲイン値ｋθの値を補正値α２に設定する。補正値α２は、通常値α１より小さい任意の定数である。補正値α２は、車線維持支援ＥＣＵ５０の記憶装置に予め記憶される。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ステップＣ２４の処理を完了すると、処理をステップＣ２５に進める。
【００８９】
ステップＣ２５において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ゲイン値ｋＤの値を補正値β２に設定する。補正値β２は、通常値β１より小さい任意の定数である。補正値β２は、車線維持支援ＥＣＵ５０の記憶装置に予め記憶される。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ステップＣ２５の処理を完了すると、ゲイン設定処理を完了し、処理を図９のステップＣ３へ進める。
【００９０】
ステップＣ３において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、上述ステップＡ２と同様にしてＦＦ制御加速度Ｇｆｆを算出する。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ステップＣ３の処理を完了すると、処理をステップＣ４へ進める。
【００９１】
ステップＣ４において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、上述ステップＡ３と同様にしてＦＢ制御加速度Ｇｆｂを算出する。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ステップＣ４の処理を完了すると、処理をステップＣ５へ進める。
【００９２】
なお、上記ステップＣ３およびステップＣ４の処理の順序は逆であっても構わない。また、車線維持支援ＥＣＵ５０が上記ステップＣ３およびステップＣ４の処理を同時に実行可能である場合、これらの処理を同時に実行して構わない。
【００９３】
ステップＣ５において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＦＦ制御加速度ＧｆｆとＦＢ制御加速度Ｇｆｂとを加算した値を目標横加速度Ｇｔの値として設定する。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ステップＣ５の処理を完了すると、処理をステップＣ６へ進める。
【００９４】
ステップＣ６において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、目標横加速度Ｇｔを操舵制御ＥＣＵ６２へ出力する。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ステップＣ６の処理を完了すると、処理をステップＣ７へ進める。
【００９５】
ステップＣ７において、車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００のＩＧ電源がオフ状態に設定されたか否か判定する。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＩＧ電源がオフ状態に設定されたと判定した場合、図９のフローチャートの処理を完了する。一方、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ＩＧ電源がオン状態であると判定した場合、処理をステップＣ１へ戻す。
【００９６】
上記第３の実施形態に係る車線維持支援ＥＣＵ５０の処理によれば、車両１００が車線変更している間、車両１００が車線変更していない場合に比べてゲイン値ｋＤおよびゲイン値ｋθの値が小さな値に設定される。すなわち、車両１００が車線変更している間、フィードバック制御による補助トルクの増加を抑制することができる。したがって、第３の実施形態に係る操舵支援装置によれば、第１の実施形態に係る操舵支援装置と同様に、車両１００が車線変更をしている間、車線変更を妨げる補助トルクの発生を抑制しつつ、必要な補助トルクＴＡを出力することができる。
【００９７】
また、第３の実施形態に係る操舵支援装置によれば、補正値α２および補正値β２の設定値を変更することによって、フィードバック制御の抑制の度合いを任意に調整することができる。なお、補正値α２および補正値β２の値を各々０に予め設定した場合、車両１００が車線変更をしている間、ＦＢ制御加速度Ｇｆｂの値も０となる。すなわち、補正値α２および補正値β２の値を各々０に予め設定した場合、車両１００が車線変更をしている間、フィードバック制御による補助トルクＴＡの制御を実質的に停止することができる。
【００９８】
なお、上記第３の実施形態では、ゲイン値ｋＤおよびゲイン値ｋθの値を変更することによって、フィードバック制御による補助トルクＴＡの制御を抑制する例について説明したが、車線維持支援ＥＣＵ５０は、フィードバック制御の入力値であるヨー角θおよびオフセット距離Ｄの値を減少させることによって補助トルクＴＡの増減制御を抑制しても構わない。
【００９９】
なお、上記各実施形態では、車線維持支援ＥＣＵ５０が、車両１００が車線変更中であるか否かを方向指示器４０が操作されているか否かに応じて判定する例について説明したが、車線維持支援ＥＣＵ５０は、他の手法によって車両１００が車線変更しているか否かを判定して構わない。
【０１００】
例えば、車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００が車線変更中であるか否かをドライバーの操舵トルクＴＭの大きさに基づいて判定しても良い。具体的には、車線維持支援ＥＣＵ５０は、上述ステップＡ４、およびステップＣ２１において、ステアリングセンサ６１から取得した操舵トルクＴＭの値が操舵トルク閾値ＴＭｔｈ以上であるか否か判定する。そして、車線維持支援ＥＣＵ５０は、操舵トルクＴＭの値が操舵トルク閾値ＴＭｔｈ以上である場合、車両１００が車線変更中であると判定する。一方、車線維持支援ＥＣＵ５０は、操舵トルクＴＭの値が操舵トルク閾値ＴＭｔｈ未満である場合、車両１００が車線変更中でないと判定する。
【０１０１】
なお、操舵トルク閾値ＴＭｔｈの値は、車線維持支援ＥＣＵ５０によって曲率Ｒの値に応じて随時変更されることが好ましい。具体的には、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ステップＡ４、およびステップＣ２１の処理を開始すると、先ず、曲率Ｒに所定の係数を乗じた値を操舵トルク閾値ＴＭｔｈとして算出し、その後に上述の判定処理を実行すると良い。操舵トルクＴＭは、車両１００が車線変更をしている場合だけでなく、カーブ走行時にも比較的大きな値となる。ここで、上記のように操舵トルク閾値ＴＭｔｈを曲率Ｒに応じて設定すれば、カーブ走行に必要な操舵トルク以上の操舵トルクＴＭが発生している場合にのみ、車両１００が車線変更中であると推定することができる。すなわち、上記車線維持支援ＥＣＵ５０の処理によれば、車両１００が車線変更中であるか否かを操舵トルクＴＭに基づいて正確に判定可能となる。
【０１０２】
また、車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００が車線変更中であるか否かを車両１００の操舵角φの大きさに基づいて判定しても良い。具体的には、車線維持支援ＥＣＵ５０は、上述ステップＡ４、およびステップＣ２１において、ステアリングセンサ６１から取得した操舵角φの値が操舵角閾値φｔｈ以上であるか否か判定する。そして、車線維持支援ＥＣＵ５０は、操舵角φの値が操舵角閾値φｔｈ以上である場合、車両１００が車線変更中であると判定する。一方、車線維持支援ＥＣＵ５０は、操舵角φの値が操舵角閾値φｔｈ未満である場合、車両１００が車線変更中でないと判定する。
【０１０３】
なお、操舵角閾値φｔｈの値は、車線維持支援ＥＣＵ５０によって曲率Ｒの値に応じて随時変更されることが好ましい。具体的には、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ステップＡ４、およびステップＣ２１の処理を開始すると、先ず、曲率Ｒに所定の係数を乗じた値を操舵角閾値φｔｈとして算出し、その後に上述の判定処理を実行すると良い。操舵角φは、車両１００が車線変更をしている場合だけでなく、カーブ走行時にも比較的大きな値となる。ここで、上記のように操舵角閾値φｔｈを曲率Ｒに応じて設定すれば、カーブ走行に必要な操舵角以上にステアリングがきられている場合にのみ、車両１００が車線変更中であると推定することができる。すなわち、上記車線維持支援ＥＣＵ５０の処理によれば、車両１００が車線変更中であるか否かを操舵角φに基づいて正確に判定可能となる。
【０１０４】
また、車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００が車線変更中であるか否かをオフセット距離Ｄの大きさに基づいて判定しても良い。具体的には、車線維持支援ＥＣＵ５０は、上述ステップＡ４、およびステップＣ２１において、オフセット距離Ｄの値がオフセット距離閾値Ｄｔｈ以上であるか否か判定する。そして、車線維持支援ＥＣＵ５０は、オフセット距離Ｄの値がオフセット距離閾値Ｄｔｈ以上である場合、車両１００が車線変更中であると判定する。一方、車線維持支援ＥＣＵ５０は、オフセット距離Ｄの値がオフセット距離閾値Ｄｔｈ未満である場合、車両１００が車線変更中でないと判定する。
【０１０５】
なお、オフセット距離閾値Ｄｔｈの値は、走行車線の車線幅Ｗの値に応じて設定されることが好ましい。具体的には、画像処理ＥＣＵ１１は、前方画像に基づいて車線幅Ｗを検出し、当該車線幅Ｗを示すデータを車線維持支援ＥＣＵ５０へ送信する。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ステップＡ４、およびステップＣ２１の処理を開始すると、先ず、画像処理ＥＣＵ１１から受信した車線幅Ｗに、例えば１／２など所定の係数を乗じた値をオフセット距離閾値Ｄｔｈとして算出し、その後に上述の判定処理を実行すると良い。このようにオフセット距離閾値Ｄｔｈを設定することにより、車両１００が車幅の半分を隣接する車線に進入させた時点で、車線維持支援ＥＣＵ５０は車両１００が車線変更中であると判定することができる。
【０１０６】
また、車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００が車線変更中であるか否かを方向指示器４０の操作状況だけでなく車両１００のハザードランプ装置の操作状況に応じて判定しても構わない。具体的には、車線維持支援ＥＣＵ５０は、車両１００のハザードランプ装置と電気的に接続される。そして、ハザードランプ装置は、ドライバーからの入力操作に応じて点滅動作をしている間、ハザード操作信号を車線維持支援ＥＣＵ５０へ送信する。そして、車線維持支援ＥＣＵ５０は、上述ステップＡ４、およびステップＣ２１において、ハザード操作信号を受信しているか否か判定する。車線維持支援ＥＣＵ５０は、ハザード操作信号を受信している場合、車両１００が車線変更中であると判定する。一方、車線維持支援ＥＣＵ５０は、ハザード操作信号を受信していない場合、車両１００が車線変更中でないと判定する。例えば、緊急時において、車両１００のドライバーがハザードランプを点灯させて車両１００を路肩へ移動させる場合がある。このような場合、車両を車線の中央へ戻す補助トルクの発生を抑制することが好ましい。したがって、上記のような車線維持支援ＥＣＵ５０の処理によれば、ドライバーはハザードランプの操作時においても従来に比べ少ない負荷で車両１００の操舵操作を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明に係る操舵支援装置は、適切にドライバーの操舵負荷を低減可能な操舵支援装置などとして有用である。
【符号の説明】
【０１０８】
１    操舵支援装置
１０  前方監視カメラ
１１  画像処理ＥＣＵ
２０  車速センサ
３０  ヨーレートセンサ
４０  方向指示器
５０  車線維持支援ＥＣＵ
６０  操舵装置
６１  ステアリングセンサ
６２  操舵制御ＥＣＵ
６３  操舵アクチュエータ
１００  車両
【図１】
2011111121.tif 000003
【図２】
2011111121.tif 000004
【図３】
2011111121.tif 000005
【図４】
2011111121.tif 000006
【図５】
2011111121.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011111121.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011111121.tif 000011
【図１０】
2011111121.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成23年8月2日(2011.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
先ず、図１を参照して操舵支援装置の構成について説明する。なお、図１は、第１の実施形態に係る操舵支援装置の構成を示すブロック図の一例である。図１に示すように、操舵支援装置は、前方監視カメラ１０、画像処理ＥＣＵ１１、車速センサ２０、ヨーレートセンサ３０、方向指示器４０、車線維持支援ＥＣＵ５０、および操舵装置６０を備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
車両を運転するドライバーの操舵操作を支援する操舵支援装置であって、
前記ドライバーの操舵力を補助する補助トルクを前記車両の操舵装置に発生させる補助トルク発生手段と、
前記車両が走行車線の曲率に応じた旋回走行をするよう前記補助トルクを制御する第１トルク制御手段と、
前記車両の走行位置を前記走行車線の中央線へ近づけるよう前記補助トルクを制御する第２トルク制御手段と、
前記車両が車線変更中であるか否かを判定する車線変更判定手段と、
前記車両が車線変更中であると判定された場合、前記第２トルク制御手段による前記補助トルクの制御を抑制する制御抑制手段とを備える操舵支援装置。
【国際調査報告】
2011111121.tif 000013
2011111121.tif 000014
2011111121.tif 000015
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